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신개념 생산정보화 솔루션 iVisualizer 3.0으로 제조업을 강화하자(1)

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국내 제조업이 국가 경제에서 차지하는 비중은 상당하다. 이제 무한경쟁 시장체제에서 우리나라 기업이 핵심영역에서 국제적인 경쟁력을 확보하기에는 많은 어려움이 따른다. 경쟁력을 확보하기 위해서는 제품 경쟁력 향상 이외에 생선 공정에 대한 효율성 확보를 위한 생산 프로세스 정보화, 지능화를 위한 경영 관리를 새롭게 조망해 볼 필요가 있다.
제공_ ㈜에이시에스 기술연구소 www.acs.co.kr
우리나라에서의 제조업은 GDP 기여율 45%, 전체 수출액의 98%를 차지하고 있는 한국 경제의 성장엔진 역할을 수행하고 있는 전통적인 산업근간이다. 특히 한미 FTA 이후에는 제조업의 대미수출이 13억불, 무역수지 흑자가 7.5억불이 될 것으로 전망되는 등 현재뿐만 아니라 미래에도 우리나라 경제에서의 제조업의 중요성은 더욱 증가할 것으로 예상된다.
그러나 세계화에 따른 무한경쟁 시장체제에서 우리나라 기업이 핵심영역에서 경쟁력을 유지하기는 점차 어려워지고 있으며 경쟁력을 확보하기 위해서는 제품 경쟁력 향상 이외에 공정(프로세스) 효율성을 위한 생산 프로세스 정보화, 지식화를 넘어 지능화를 위한 경영 관리가 중요하게 인식되고 있다.
제조현장에서의 공정 효율성을 향상시키기 위한 방안으로서 자동화기계 및 생산기술과 융합된 생산정보화가 더욱 강조되어야 할 시점이다. 생산정보화란 정보화 기반 시스템 구축을 통해 제조 생산활동의 디지털화로 실시간 정보 제공을 통해 생산현장의 가시성을 제공으로 생산현장의 생산성을 극대화하고, 최고경영자에게 최상의 의사결정을 지원하고 주문한 고객에게 생산현황정보를 실시간으로 제공하는 경영활용이라고 정의할 수 있다.
최근 제조업은 그림 1에 보인 것과 같이 제조의 글로벌화로 급변하고 있어 새롭게 부각되고 있는 유비쿼터스 기술과 융합의 필요성이 요구되고 있다.
생산정보화의 발전
생산정보화와 관련되는 시스템으로 많은 제조기업에서 MRP-II을 근간으로 하는 ERP 시스템이 도입되어 활용되고 있다. ERP는 고객 오더의 수주부터 제조, 출하 그리고 회계처리에 필요한 전사적인 자원을 명확하게 하고 계획하기 위한 회계지향의 정보 시스템으로 기업기간업무를 조직횡단적으로 파악하고 활용하는 특징을 가진 기업의 핵심운영 시스템이다. 그렇지만 ERP의 생산 모듈이 무한생산 능력에 근거하고 있고 생산제조현장의 상황과 능력에 대한 제약조건을 충분히 고려하지 않아 정확한 생산계획의 수립이 미흡하고 결과적으로 납기지연으로 이어질 수 있다.
무엇보다도 경영관리 위주의 ERP의 한계로 인하여 생산현장의 실시간 생산현황을 제대로 반영하지 못한다는 한계를 가지고 있다.
이에 따라 경영관리의 ERP 시스템과 시시각각으로 변화는 생산현장을 효과적으로 연결시켜줄 수 있는 인터페이스로서 생산현장의 다양한 활동에 대한 정보를 실시간으로 수집하고 이를 바탕으로 생산공정의 최적화를 수행하는 현장중심의 생산정보화의 필요성이 증가하고 있다.
특히 제조 및 물류의 세계화 요구에 따른 범세계적으로 분산된 복수 공장의 구축이 이뤄졌지만 상대적인 관리의 어려움과 유지보수 비용의 증가 등으로 인하여 효율성을 향상시키는 생산 정보화의 새로운 발전모델이 요구되고 있다.
그래서 최근의 생산정보화 발전모델은 그림 2에 보인 것과 같은 Web 2.0 및 Enterprise 2.0 등과 같이 유사한 기능이 요구되는 Manufacturing 2.0으로 정의하고 있고, 이 핵심기능은 단일 공장의 수직 정보통합화에서 복수 기업간의 협업을 중시한 △RFID와 센서네트워크 및 모바일 적용, △사용자 중심의 인터페이스 구현, △SOA 지원 등의 핵심기술로 요약된다.
생산정보화에 요구된 기능을 재사용 가능한 서비스 단위의 구성요소로 표현하고 조합을 통해서 구현하고 사용자에게 변경 용이성과 편의성 등을 제공하며 기본 인프라로서 분산환경에서 다양한 형태의 생산장비로부터의 상태정보를 RFID와 센서네트워크 등을 통해서 구성, 편집, 추가 및 삭제의 편리성을 강조한 자율재구성능력 (Autonomous Reconfigurable) 기반으로 정보를 수집하는 구성능력을 가진다.
Manufacturing 2.0을 효과적으로 구현하기 위해서 가장 기본이 되는 부분은 생산자원 정보를 정확하게 수집하는 작업이다. 데이터 수집의 정확성과 신속성이 확보되어야 이를 바탕으로 정보처리, 분석을 통해 경영활동에 필요한 의사결정 정보를 제공할 수 있다.
생산자원 정보통합화의 중요성
생산정보화 시스템은 생산현장에서의 생산 관련된 모든 종류의 데이터를 처리하여 정보를 생성하는 기업정보시스템의 운영계층을 담당한다. 생산현장의 가시성을 확보하기 위하여 모든 활동들에 대한 정량화가 필요하며 이를 통한 지연요소들을 분석하고 개선할 여지를 제공한다.
제조활동에 필요한 자원들은 크게 4M(Man, Machine, Material, Method) 형태로 구분되는 데 각 자원들은 데이터 형태로 표현되어 정보발생원으로 작용하며 적절한 가공을 통해서 의사결정에 활용된다. 정보가공을 위해서는 정보발생원에 대한 적절한 모델의 적용, 센서들을 활용한 디지털 부호화 수집, 저장, 가공 등의 기법 적용이 필요하며 생산정보화 시스템은 크게 생산기술, 정보기술, 자동화 등의 복합적인 기술이 필요하다.
(1) 데이터 생성기술
생산현장의 4M데이터 생성을 위해서 공정 및 생산자원 관리를 위한4M조사서를 통하여 중점관리항목을 도출하고 이를 바탕으로 Finite State Machine모델 등을 적용하여 시스템을 표현하고 시스템 요소들을 그림 3에 보인 것과 같이 정량화가 가능하다. 그러므로, 생산자원에 대한 정보의 흐름과 로직 구현에 대한 확인이 가능하다.
(2) 정보처리 기술
생산정보화 시스템은 생산장비로부터 이벤트기반으로 발생하는 다량의 실시간 데이터 처리가 필수적이다. 생산규모에 따라 많은 생산설비들이 설치되고, 설비 계층별 측정 항목도 많다. 더군다나 실시간 데이터 처리로 인하여 늦어도 수초 빠르면 밀리 세컨드까지의 타임 인터벌을 가진다. 때문에 발생하는 데이터가 많아질 수 밖에 없고 다량의 데이터를 효과적으로 처리하는 기술이 무엇보다도 중요하다. 그래서, 생산정보화 시스템은 이와 같은 이벤트기반의 다량 데이터를 정제하여 필요한 정보만 선별적으로 관리하는 정보처리 기술이 필수적이다.
(3) 자동화 기술
자동화 기술은 생산설비와의 인터페이스 기술이다. 생산수량을 측정하기 위해서 포토센서를 설치한다든지 운용 신호를 감지하기 위해서 리미트 스위치 등을 설치하는 등의 하드웨어 설치 및 연결 기술이 있고 설비와 연결된 컨트롤러와 정보시스템 사이에 그림 4와 같은 TCP/IP, OPC(OLE for Process Control) 등과 같은 표준 프로토콜 기반 통신 인터페이스 기술이 있다.
제조업과 생산정보화 표준 기능
제조분야에서의 생산정보화 추진에 있어서 효과성과 효율성을 확보하기 위해서는 다양한 제조분야별 공정 및 관리대상에 대한 표준 공정모델을 통한 접근방법이 필요하다.
표준 공정 모델의 적용은 생산정보화 도입 시 명확한 과업범위에 대한 참조모델을 제공하고 점검기준을 제시하며 전체적인 관점에서 조직내의 다른 경영지원 시스템과도 호환성을 제공하는 등 생산정보화 추진 시 실패 위험요소를 최소화 할 수 있으며 재사용성의 강조를 통해 투자 측면에서 투자회수율 (ROI: Return On Investment)를 보장하며 이를 지원하는 품질을 확보할 수 있다.
생산정보화 분야에서의 표준모델로는 MESA-11, ISA-95 국제표준이 많이 활용되며 그림 5에 보인 것과 같은 주요 표준 기능들로 구성된다.
MESA-11은 MESA International 가 주체가 되어 표준화한 MES(Manufacturing Production System)관련 11개 표준 기능으로 MESA International은1992년 최종사용자, 시스템 통합업체, MES 관련 하드웨어 소프트웨어 공급 사와 컨설턴트 중심으로 제조생산시스템에 대한 정보공유, 신기술의 적용, 컨퍼런스 개최에 집중하는 비영리단체이다.
또 하나의 대표적인 MES 사실상 표준으로의 ISA-95는 자동화에 관련된 분야에 ANSI (American National Standard Institute: 미국표준협회)와 공동으로 표준화를 선도하고 있는 ISA에서 제안된 표준화 모델로 생산관리 중심의 10개 주요 영역으로 구성된다.
생산정보화 표준 공정 모델의 식별은 생산 정보화 수행 시 명확한 구축범위를 제공한다는 점에서 생산정보화 구현을 위한 MES 솔루션 선택 시 중요한 평가요소가 된다. 표준 공정 모델이 준수되고 적용된 솔루션의 선택은 생산정보화 구축의 필수요소다.
아이씨엔 매거진 2008년 09월호

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힐셔, 산업용사물인터넷 지원 netIOT 활용방안 제시

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힐셔 netIOT

산업용 통신 솔루션 선두업체인 힐셔(Hilscher Gesellschaft für Systemautomation mbH)는 11월 2일(금), 인터컨티넨탈 서울 코엑스에서 기자 간담회를 개최하여 힐셔의 혁신적인 netIOT 전략 및 netIOT 인터페이스의 다양한 솔루션을 활용한 IoT 기술 활성화 방안에 대해 소개하는 자리를 가졌다.

힐셔 netIOT

netIOT

힐셔 프로덕트 매니저인 크리스토프 훙어(Christof Hunger)는 “IoT 시장이 성장함에 따라 설비 제조업체들은 필드 디바이스의 정보를 기반으로 예방적 유지보수, 상태 모니터링과 같은 새로운 클라우드 기반의 부가가치 서비스를 구현하고자 한다”며 “힐셔는 디바이스 제조업체들이 힐셔의 netIOT 인터페이스 솔루션을 이용해서 산업용 이더넷, 트랜스페어런트 이더넷(Transparent Ethernet)과 함께 OPC UA 서버 및 MQTT 클라이언트 기능을 쉽게 추가할 수 있도록 더욱 집중하였고, 힐셔 솔루션을 통해 고객들이 스마트 팩토리를 구축하는데 도움이 되길 바란다.” 라고 말했다.

인더스트리 4.0과 IIoT는 4차 산업혁명으로 센서에서 클라우드까지 지속적인 통신을 요구한다. 힐셔는 이를 산업용 클라우드 통신이라 칭하고 고객들이 Industry 4.0, 스마트팩토리 및 IoT를 구현하도록 돕기 위해서 힐셔 netIOT 제품군이라는 솔루션을 구축하고, 지속적으로 프로모션을 진행하고 있다. netIOT는 netIOT 서비스(Service), netIOT 엣지(Edge), netIOT 인터페이스(Interface)와 같이 총 3개의 영역으로 구분된다. 특히 netIOT 인터페이스는 IoT 기능을 갖는 netX기반의 통신제품으로 netIC IOT와 같은 모듈형 제품을 생산 및 공급하고 있다.

힐셔 넷프록시

netPROXY

 

netIC IOT는 필드 디바이스용 지능형 멀티 프로토콜 모듈로 하나의 하드웨어만으로 모든 Real-Time Ethernet 슬레이브 프로토콜을 지원한다. OEM 고객들은 엔지니어링 툴을 이용하여 고객 어플리케이션 소프트웨어에서 한번만 개발하면 되는 고객 디바이스용 프로토콜 독립형 객체 모델을 생성한다. 네트워크 프로토콜 변경은 툴 내에서 ‘Build Process’를 통해 전적으로 진행되기 때문에 어플리케이션에 필요한 네트워크 별 조정이 없으며 OEM은 정확히 하나의 하드웨어와 소프트웨어 설계로 진정한 멀티 프로토콜 디바이스를 구현할 수 있다.

힐셔코리아 원일민 지사장은 “스마트 팩토리의 구축에 있어 가장 중요한 포인트는 IT영역과 OT영역의 연결에 있다”고 언급하며, “힐셔는 netIOT를 통해 시스템 설치시 발생할 수 있는 리스크를 최소화시킬 수 있게 하고자 한다. 기존OT영역의 사용자들이 IT영역으로 데이터를 전송하거나 클라우드에 연결함에 있어서 사용자의 실수나 의도치 않은 수고를 덜어줄 수 있는 제품과 서비스를 지원하고 있어 시스템 설계나 설치시 발생할 수 있는 오류나 리스크를 최소화 시켜준다”고 덧붙혔다.

힐셔 netIOT 제품에 대한 자세한 설명은 홈페이지 https://www.hilscher.com/products/product-groups/industrial-internet-industry-40/ 에서 확인할 수 있다.

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[포토] PTC, 3D CAD에 증강현실 접목해 디지털 트윈 현실화

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'2018 코리아 CAD 서밋'에서 증강현실(AR)을 통한 디지털 트윈을 체험하고 있다.

'2018 코리아 CAD 서밋'에서 증강현실(AR)을 통한 디지털 트윈을 체험하고 있다.

(사진. PTC 코리아)


PTC코리아가 10월 18일 개최한 ‘2018 코리아 CAD 서밋’에서 증강현실(AR)을 통한 디지털 트윈을 체험하고 있다. PTC의 3D CAD 소프트웨어 크레오(Creo®) 5.0은 디지털 트윈 솔루션을 현실화한 세계 최초이자 유일한 기술로 제품의 면면에 증강현실을 적용하여 물리적 세계와 디지털 세계를 연결한다. (사진. PTC 코리아)

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2016 스마트테크쇼, 6월 8~10일 코엑스서 개최

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인공지능 시대를 전망하고 사람을 위한 스마트 기술을 소개하는 ‘2016 스마트테크쇼(Smart Tech Show 2016)’가 6월 8일부터 10일까지 코엑스에서 개최된다. 

본 행사는 ‘Smart Tech for Human’라는 슬로건 아래, ▲드론/로봇 ▲가상/증강현실 ▲에듀테크 ▲스마트 모빌리티 ▲리테일테크 ▲3D프린팅 등 주요 이슈를 선정하여 국내 대표 스마트 기술 컨퍼런스 및 전시회를 개최하며, 관련 산업 간의 시너지를 창출할 수 있는 비즈니스의 장을 마련한다. KT, LG전자, ADT 시큐리티, 프로차일드, 한국과학기술원, 경북대학교 산학협력단 등 각 분야별 주요 기업·기관 125개사 400부스 규모로 이루어질 예정이다. 

유통과 IT산업의 융합을 위한 자리로 스마트 기기 체험과 첨단 리테일 솔루션을 접목한 리테일&테크 특별관이 구성되어 IT/유통산업 관계자를 대상으로 앞으로의 IT 리테일샵이 나아갈 방향을 제시한다. 더불어 한국마이크로소프트와 SGA임베디드 주최로 ‘스마트 리테일에 최적화된 MS IoT 솔루션 세미나’를 개최하여 리테일에 스마트한 혁신을 가져올 솔루션을 소개하는 자리를 마련한다. 

◇인공지능 시대, 일자리 전망 콘퍼런스 개최 

본 전시회와 더불어 ‘인공지능 시대의 일자리 창출과 직업능력 개발’을 주제로 분야별 전문가를 초빙하는 전문 콘퍼런스가 6월 8일과 9일 이틀간 열린다. 

첫째 날은 IBM 김연주 상무와 국내 대표 뇌공학자인 카이스트 정재승 교수의 기조강연과 핀란드 미래학자 마르쿠 윌레니우스(Markku wilenius) 교수의 특별강연을 시작으로 스마트기술의 산업과 일자리에 대해 블록체인OS 박창기 대표와 한국직업능력개발원 김영생 박사의 강연이 이어질 예정이다. 

둘째 날은 ‘새로운 일자리 창출 엔진으로서의 VR 그리고 교육훈련 플랫폼으로서의 가능성’에 대한 한국VR산업협회 현대원 회장의 발표와 ‘에듀테크가 가져올 교육의 혁명적 변화를 주제’로 휴넷 조영탁 대표의 기조연설 후에 스타트업 케이스 스터디를 통해 스마트시대에서 일하기 위한 우리의 성공 전략을 짚어볼 예정이다. 

◇드론에 스마트 기술의 미래를 담다 

드론 관련 신기술 촉진과 국내 드론산업 활성화를 목적으로 6월 대규모 드론 이벤트가 열린다. 드론톤은 우수한 엔지니어와 창의적인 메이커들이 드론 관련 기술을 뽐내는 자리로, 4인 1조로 팀을 꾸려 드론을 직접 제작하고 완성된 기체로 드론 게임을 진행하여 완성도와 비행능력을 종합하여 우승자를 가리게 된다. 

드론 조작에 능숙한 유저라면 도전해 볼 만한 대회도 있다. 다양한 장애물 통과 미션을 통해 드론 실력자를 가리는 ‘드론챌린지’가 9일 개최된다. 우승자에게는 최신 스마트 모빌리티가 수여되며, 참가를 원하는 이는 한국FPV협회 홈페이지를 통해 신청 가능하다. 

그밖에 스마트카, O2O, 핀테크 등 분야별로 이루어지는 테크니컬 세미나와 국내 대표 엑셀러레이터간 의 공동 데모데이를 통해 참가기업과 바이어 간의 비즈니스 기회를 마련한다. 

본 행사는 홈페이지에서 온라인 사전등록 시 무료로 관람할 수 있다.

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